JPS62285968A - 無溶剤型導電性接着剤 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の目的コ （産業上の利用分野） 本発明は、絶縁基板や電極にＩＣチップ等を接着するの
に好適な無溶剤型導電性接着剤に関する。

（従来の技術） 金属薄板（リードフレーム）や絶縁基板上の所定部分に
、ＩＣ，ＬＳＩ、ＬＥＤ等の半導体チップを接着する工
程は、素子の長期信頼性に影響を与える車装な工程の１
つである。　従来からこの工程では、チップのシリコン
（Ｓｉ）表面をリードフレーム上の金（Ａｕ　）面に加
熱圧着するというＡＵ−３；の共晶法が主流であった。

しかし、近年の貴金属、特にＡｕの高騰を契橢として、
樹脂モールド型半導体素子ではＡｌｌ　−８１共晶法か
ら、ハンダを使用する方法、導電性接着剤を使用する方
法等に急速に移行しつつある。

しかし、ハンダを使用する方法は、一部実用化されてい
るがハンダやハンダボールが飛散して電極等に付着し、
腐食、断線の原因となる可能性が指摘されている。　一
方導電性接着剤を使用する方法では、通常銀粉末を配合
したエポキシ樹脂が１０年桿菌から一部実用化されてき
たが、次記するように信頼性の面でＡｌ１−３ｉの共晶
法に比較して満足すべきものがなかった。

導電性接着剤を使用した場合は、樹脂やその硬化剤が半
導体素子接着用として作られたものでないためにＡＩ電
極の腐食を促進し、断線不良の原因となる場合が多い。

　また従来、熱時の強度向上のために固形のエポキシ樹
脂を溶剤で希釈したタイプの系を使用しているためにス
クリーン印刷やディスペンサー等により所定部分上に接
着剤を塗布した後のタックフリータイムが短く、その結
果、長時間放置後に硬化させた場合の強度が極端に低下
するという欠点があった。　また、半導体チップの大型
化が進むにつれて溶剤型の導電性接着剤ではボイドの発
生が激しく、ボイドを無くずために無溶剤型の導電性接
着剤が必要となってきた。　ざらには、ＩＣ，ＬＳＩの
生産性向上のため導電性接着剤の硬化を速くした速硬性
の導電性接着剤の要求が高まって来た。

（発明が解決しようとする問題点） 本究明は、上記の欠点を除去し、かつ速硬性の要求を満
足するためになされたもので、不純物が少なく、熱時強
度が強く、長時間放置後の硬化においても強度の低下が
少なく、ざらに速硬性に浸れた、ボイドの発生のない無
溶剤型導電性接着剤を促供しようとするものである。

［発明の構成１ （問題を解決するための手段と作用） 本発明者らは、上記の目的を達成しようと鋭意研究を重
ねた結果、後述する組成の接着剤を（史用すれば不純物
が少なく、熱時強度が強く、しかも長時間放置後の硬化
においても強度低下が少なく、速硬化性でボイドの発生
のない導電ｆｌ接着剤が１４られることを見いだし、本
発明を完成さぜたものである。　即ら、本発明は、 ＜Ａ）ビスマレイミドとトリアジン樹脂上ツマ−とを主
成分としてなる変性樹脂と、 （Ｂ、　）常温で液状のシクロ系エポキシ樹脂と、（Ｃ
）アルミニウム化合物と、 （Ｄ＞熱でシラノールを生成するケイ素化合物と、（Ｅ
）導電性粉末とを 含むことをｆ？微とする無溶剤型４電性接着剤である。

本発明に用いる（Ａ＞ビスマレイミドとトリアジン樹脂
Ｄツマ−とを主成分としてなる変性樹脂は、一般式 で表されるビスマレイミドと、 一般式 ％式％ で表されるジシアネートと、 ジシアネートが３分子以上環化重合した次式のトリアジ
ン環 を分子中に有し、かつ分子末端にシアネート基を有する
トリアジン樹脂とから成っている。

このような樹脂としては、例えば三菱瓦斯化学社Ｍ”Ｂ
Ｔレジン″（商品名）があり具体的にはＢＴ２１７０．
ＢＴ２４７０．Ｂ、Ｔ２３００゜ＢＴ３１０３等が挙げ
られ、これらは単独もしくは２種以上の混合系として使
用する。

本発明に用いる（Ｂ）常温で液状のシクロ系エポキシ樹
脂としては、シクロヘキセン系やジシクロペンタジェン
系など脂環炭化水素からのエポキシ樹脂、例えばダイセ
ル化学社製のセロキサイド２０２１、ユニオンカーバイ
ド社製のＥＲＬ−４２２１，４２９９，４２３４，４２
０６等が挙げられ、これらは単独もしくは２種以上の混
合系として使用される。

（△）ビスマレイミドとトリアジン樹脂モノマーとを主
成分としてなる変性樹脂と、（Ｂ）常温で液状のシクロ
系エポキシ樹脂との配合割合は、１０：９０〜９０：１
０（重量比）の範囲にあることが望ましく、より好まし
くは３０ニア０〜７０　：　３０　（重量比）の範囲内
にあることである。　　（Ａ＞の変性樹脂の割合が１０
重単品未イＨでは１ｑられる接着剤の耐熱性が悪く、熱
時の強度が低下し、また（Ｂ）の配合値が１０重量部未
満では接着剤の粘度が高く、作業性が悪く好ましくない
。　従って上記範囲が好ましい。

本発明に用いる（Ｃ）アルミニウム化合物としては、ア
ルコキシ基、フェノキシ基、アシルオキシ基、β−ジケ
トナト基、〇−カルポ二ルフエノラト基等から成る群よ
り選ばｉｔた有別塁を有する化合物であることが好まし
い。　これらの有機阜中、アルコキシ基としては、例え
ばメトキシ基、エトキシ基、イソプロポキシ基、ブ１−
キシ基、ベン１−オキシ基等が挙げられる。　フェノキ
シ基としては、例えばフェノキシ基、０−メチルフェノ
キシ基、０−メトキシフェノキシ基、ｐ−ニトロフェノ
キシ基、２．６−シメチルフエノキシ基等が挙げられ、
アシルオキシ基としては例えばアセタト基、プロピオナ
ト基、イソプロピオナト基、ブチラ１〜基、ステアラド
基、エチルアセトアセタト基、プロビルアセトアセタト
基、イソプロピルアセドアセクト基、ｎ−プチルアセト
アセタト基、５ｅｃ−ブチルアセドアロタ１〜基、ジエ
チルマロラド基、ジピバロイルメタナト基等が挙げられ
、β−ジケトナト基としては例えば、アセチルアピトナ
ト基、１〜リフルオロアセチルアセトナト基、ヘキサフ
ルオロアセチルアセトナ１へ基等が挙げられ、０−カル
ボニルフェノラド基としては、例えばサリチルアルデヒ
ダト阜等が挙げられる。　これ等の有殿基をもつアルミ
ニウム化合物の具体例としては、トリスメトキシアルミ
ニウム、トリスエトキシアルミニウム、トリスイソプロ
ポキシアルミニウム、トリスフェノキシアルミニウム、
１−リスバラメチルフェノキシアルミニウム、イソプロ
ポキシジェトキシアルミニウム、トリスジ１−キシアル
ミニウム、トリスエトキシアルミニウムいトリスステア
ラドアルミニウム、トリスブチラドアルミニウム、トリ
スプロピオナトアルミニウム、１−リスイソプロピ訓ナ
トアルミニウム、トリスアビチルアセトナドアルミニウ
ム等が挙げられ、これらの化合物は単独もしくは２種以
上で使用することができる。　アルミニウム化合物の配
合割合は、常温で液状のシクロ系エポキシ樹脂に対し、
０．００１〜１０重量％配合することが好ましく、更に
好ましくは０．０５〜５重量％の範囲内である。　配合
はが０．００１重量％未満では、十分な硬化特性が得ら
れず、また１０重市％を超えるとコスト高や電気的特性
悪化の原因となり好ましくない。

本発明に用いる（Ｄ＞熱によりシラノールを生成するケ
イ素化合物としては、一般式 （但し、式中Ｒ”　、Ｒ２は同−又は異なる水素原子、
ハロゲン原子、アルキル基もしくはアリール基を、０は
Ｏ〜３の整数を表す）で示される化合物である。　具体
的な化合物としては、ジフェニルジメトキシシラン、ジ
フェニルジェトキシシラン、トリフェニル（メ］〜キシ
）シラン、トリフェニル（エトキシ）シラン、ジフェニ
ル（メチル）メトキシシラン、フェニル（ビニル）（メ
チル）（メトキシ）シラン等が挙げられ、これらは単独
もしくは２種以上混合して使用することができる。

ケイ素化合物の配合割合は、エポキシ樹脂に対して０．
０５〜５重市％配合することが望ましく、より好ましく
は０．１〜２重旧％である。　配合量が０．０５重量％
未満では硬化性が遅く速硬性でなくなり、また５重量％
を超えると可使時間が非常に速くなり、保存安定性が悪
く好ましくない。

ｎａ達した変性樹脂、エポキシ樹脂、アルミニウム化合
物およびケイ素化合物を均一に混合して結合剤とし、後
述する導電性粉末と混合して接着剤とする。

本発明に用いる（Ｅ）導電性粉末としては、フレーク状
、球状あるいは樹脂被覆された平均粒径１０μｍ以下の
銀、銅等の金属粉末を使用するのが好ましい。　導電性
粉末の配合割合は、＜Ａ）のビスマレイミドとトリアジ
ン樹脂モノマーとを主成分としてなる変性樹脂と（Ｂ）
の常温で液状のシクロ系エポキシ樹脂と（Ｃ）のアルミ
ニウム化合物と（Ｄ）の熱でシラノールを生成するケイ
素化合物の和［（Ａ）＋　（Ｂ）＋　（Ｃ）＋　（Ｄ）
］からなる結合剤の比で定められる。　￥４電性粉末：
結合剤＝６０：４０〜９０：１０１ｆｆｉ比）が好まし
い。

導電性粉末が６０重量部未満では満足な導電性が得られ
ず、また９０重組部を超えると作業性や半導体チップと
のなじみ性が悪くなり好ましくない。

本発明の無溶剤型導電性接着剤は以上の各成分を含むも
のであるが、本発明の主旨に反しない限度において必要
に応じて他の成分を添加配合することもできる。　本発
明の接着剤は、以上の各成分を３本ロール等により均一
に混練して容易に製造することができる。　そしてこの
接着剤を所定の場所にディスペンサー、スクリーン印刷
、ビン転写法等によって塗布した後、数秒から数十時間
後、各種半導体チップを威せ加熱硬化させて使用する。

　この接着剤は種々の硬化条件で硬化させることが可能
であるが、１６０°Ｃで１時間のオーブン硬化もしくは
２５０℃以上で数十秒のヒータブロック硬化が好ましい
。

（実施例） 次に本発明を実施例によって説明するが、本発明はこれ
らの実施例に限定されるものではない。

実施ＶＡ　１〜３ 第１表に示した各成分を３本ロールにより　３回混練し
て無溶剤型導電性接着剤を製造した。　得られた接着剤
について、導電性、硬化復のチップのなじみ性、発泡性
および速硬化条件下での熱時強度を試験した。　その結
果を第１表に示したが本発明の効果が認められた。

比較例　１〜２ 実施例３に於てアルミニウム化合物およびケイ素化合物
を除いた）妄肴剤（比較〃１１）と従来のクレゾールノ
ボラック型エポキシ８１脂−フェノール樹脂硬化系をブ
チルセロソルブで希釈した後、第１表に示した銀粉末を
混練して接着剤〈比較例２）とした。　これらの接着剤
も実施例と同様な試験を行ったのでその結果を第１表に
示した。

［発明の効果］ 以上の説明および第１表から明らかなように、本発明の
特定組成の無溶剤型導電性接着剤は、長時間放置した後
においても、チップとのなじみ性および熱時強度が強く
、しかも高速硬化においても５′ｌ！泡ぜず、またボイ
ドの発生しない優れたものであり、絶縁基板や電極にＩ
Ｃチップ等を接着するのに好適なもので、工業的価値は
大きい。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　（Ａ）ビスマレイミドとトリアジン樹脂モノマーと
   を主成分としてなる変性樹脂 と、 （Ｂ）常温で液状のシクロ系エポキシ樹脂と、 （Ｃ）アルミニウム化合物と、 （Ｄ）熱でシラノールを生成するケイ素化合物と、 （Ｅ）導電性粉末とを含むことを特徴とする無溶剤型導
   電性接着剤。 ２　（Ａ）のビスマレイミドとトリアジン樹脂モノマー
   とを主成分としてなる変性樹脂と、 （Ｂ）常温で液状のシクロ系エポキシ樹脂との配合割合
   が、１０：９０〜９０：１０（重量比）の範囲にある特
   許請求の範囲第１項記載の無溶剤型導電性接着剤。 ３　（Ａ）のビスマレイミドとトリアジン樹脂とを主成
   分としてなる変性樹脂は、一般式▲数式、化学式、表等
   があります▼ で表されるビスマレイミドと、一般式 Ｎ≡Ｃ−Ｏ−Ａｒ＿２−Ｏ−Ｃ≡Ｎ で表されるジシアネートと、次式のジシアネートが３分
   子以上環化重合したトリアジン環▲数式、化学式、表等
   があります▼ を分子中に有し、かつ分子末端にシアネート基（Ｎ≡Ｃ
   −Ｏ−）を有するトリアジン樹脂からなる変性樹脂（但
   し前記各式中、Ａｒ＿１、Ａｒ＿２は同一又は異なる２
   価の芳香族基を表す）である特許請求の範囲第１項又は
   第２項記載の無溶剤型導電性接着剤。